Si la carga de color quark en QCD es diferente y distinta de la carga eléctrica de QED, ¿cómo obtiene el protón su carga eléctrica positiva?

Los Quarks tienen varias propiedades distintas: cuando tres quarks están unidos por la fuerza fuerte para crear un protón, las propiedades que surgen dependen de las propiedades de los quarks. Hay dos ‘sabores’ de quark que son importantes para este ejemplo:

Arriba Quark: Carga [matemática] \ frac {2} {3} [/ matemática]

Abajo Quark: Carga [matemática] \ frac {-1} {3} [/ matemática]

El protón tiene dos subidas y una baja, por lo tanto, [matemática] \ frac {2} {3} + [/ matemática] [matemática] \ frac {2} {3} + [/ matemática] [matemática] \ frac {-1 } {3} = 1 [/ math], mientras que el neutrón tiene dos puntos bajos y un up [math] \ frac {-1} {3} + [/ math] [math] \ frac {-1} {3} + [/ math] [math] \ frac {2} {3} = 0 [/ math].

El color Quark es una propiedad completamente diferente. Los Quarks de cualquier sabor pueden tener color rojo, verde o azul. Por lo general, solo escuchas sobre el color cuando consideras los quarks, esto se debe a que todas las partículas son ‘neutrales en color’, con cantidades iguales en cada uno de los tres colores. En este sentido, los protones y los neutrones parecen incoloros, pero por debajo de este nivel realmente tenemos un quark de cada color. La fuerza que une a los quarks en realidad está mediando las transferencias de color entre los quarks: los quarks en el interior están intercambiando rápidamente los colores entre sí, pero en todo momento permanecen neutrales para el observador externo.

¡Exactamente porque son diferentes! Su pregunta es como preguntar: si el tamaño de algo es diferente y distinto de su sabor, ¿cómo puede un trozo de chocolate ser pequeño y dulce?

La respuesta en ambos casos es porque esas características no interfieren entre sí.

Un poco más en general, hay cuatro fuerzas fundamentales en el modelo estándar: fuerte, débil, electromagnético y gravitacional. La razón por la que son cuatro fuerzas fundamentales y no tres (o menos) es porque esas fuerzas no tienen nada que ver entre sí (*).

(*) Está bien, está este fenómeno por el cual las fuerzas comienzan a unificarse en varios niveles de energía. Pero eso es … diferente.